JPS63216691A - 関節装置 - Google Patents
関節装置Info
- Publication number
- JPS63216691A JPS63216691A JP4673187A JP4673187A JPS63216691A JP S63216691 A JPS63216691 A JP S63216691A JP 4673187 A JP4673187 A JP 4673187A JP 4673187 A JP4673187 A JP 4673187A JP S63216691 A JPS63216691 A JP S63216691A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber artificial
- artificial muscles
- pressure fluid
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- rubber
- Prior art date
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- Granted
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- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 34
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 19
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
、本発明は、ロボットのマニプレータ等に用いる関節装
置で、特にゴム人工筋の伸縮作動によりアーム等の作動
部材を作動するようにした関節装置に関するものである
。
置で、特にゴム人工筋の伸縮作動によりアーム等の作動
部材を作動するようにした関節装置に関するものである
。
従来の技術
従来のゴム人工筋を用いた関節装置では特開昭６１−７
４９０２号に示されるように、マニプレータに使用する
際関節回転角度を検出するために外部に回転角度検出器
を設けていた。
４９０２号に示されるように、マニプレータに使用する
際関節回転角度を検出するために外部に回転角度検出器
を設けていた。
発明が解決しようとする問題点
上記のようにゴム人工筋の外部に回転角度検出器を設け
ることにより、マニプレータの関節部が大きくなり、狭
い部分での作業が困難であった。またマニプレータ関節
部の回転角度を測定するコンパクトな検出器はない。
ることにより、マニプレータの関節部が大きくなり、狭
い部分での作業が困難であった。またマニプレータ関節
部の回転角度を測定するコンパクトな検出器はない。
問題点を解決をするだめの手段及び作用本発明は上記の
ことにかんがみなされたもので、伸縮アクチェータ自体
にセンシング要素をもたせて外部センサを不要にし、関
節部分をコンパクトにして狭部での作業を容易にできる
ようにし、また伸縮アクチェータに作用する温度変化に
よる外乱を補償できるようにした関節装置を提供しよう
とするものであり、その構成は、ゴム人工筋の伸縮作動
によジアーム等の作動部材を作動するようにした関節装
置において、２個のゴム人工筋を連結部材を介して直列
に連結すると共に、この連結部材に上記作動部材を連結
し、また上記両ゴム人工筋の圧液作用部を圧力制御弁を
介して同一の圧液源に接続すると共に、この圧液に導電
性液を用い、また各ゴム人工筋の両端に電極を設け、こ
の各電極間に抵抗測定器を介装し、上記圧力制御弁への
指令信号回路内に、上記両抵抗測定器からの′電圧信号
の差をフィードバックする比較手段を設けた構成圧力制
御弁への指令信号にフィードバックされる。
ことにかんがみなされたもので、伸縮アクチェータ自体
にセンシング要素をもたせて外部センサを不要にし、関
節部分をコンパクトにして狭部での作業を容易にできる
ようにし、また伸縮アクチェータに作用する温度変化に
よる外乱を補償できるようにした関節装置を提供しよう
とするものであり、その構成は、ゴム人工筋の伸縮作動
によジアーム等の作動部材を作動するようにした関節装
置において、２個のゴム人工筋を連結部材を介して直列
に連結すると共に、この連結部材に上記作動部材を連結
し、また上記両ゴム人工筋の圧液作用部を圧力制御弁を
介して同一の圧液源に接続すると共に、この圧液に導電
性液を用い、また各ゴム人工筋の両端に電極を設け、こ
の各電極間に抵抗測定器を介装し、上記圧力制御弁への
指令信号回路内に、上記両抵抗測定器からの′電圧信号
の差をフィードバックする比較手段を設けた構成圧力制
御弁への指令信号にフィードバックされる。
実施例
本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。
図中１は基台であり、この基台１には支持部材２が立設
してあり、この支持部材２の先端部にプーリ３が軸支し
である。４はアームで、このアーム４の基端部は上記プ
ーリ３に固着してあり、プーリ３の回転に従ってこのア
ーム４が回動するように々っている。基台１には、上記
プーリ３の回転中立に対して両側に係止ブラケット５，
６が取付けてあり、この各係止ブラケット５，６にそれ
ぞれ左右のゴム人工筋７，８の一端が連結しである。ま
たこの両ゴム人工筋７．８の他端は互いにロープ９にて
連結してあり、このロープ９が上記プーリ３に巻掛けら
れている。
してあり、この支持部材２の先端部にプーリ３が軸支し
である。４はアームで、このアーム４の基端部は上記プ
ーリ３に固着してあり、プーリ３の回転に従ってこのア
ーム４が回動するように々っている。基台１には、上記
プーリ３の回転中立に対して両側に係止ブラケット５，
６が取付けてあり、この各係止ブラケット５，６にそれ
ぞれ左右のゴム人工筋７，８の一端が連結しである。ま
たこの両ゴム人工筋７．８の他端は互いにロープ９にて
連結してあり、このロープ９が上記プーリ３に巻掛けら
れている。
上記ゴム人工筋７，８は第２図に示すようになっており
、外側を網体１０にて被覆したゴムチューブ１１の両端
部が導電性を有する栓体１２゜１３にて閉じられており
、口金１４．１５にて固着されている。そして上記一方
の栓体１２が基台１に、他の栓体１３がロープ９に、そ
れぞれ絶縁体１６．１７を介して連結しである。また上
記両枠体１２．＋３の一方の栓体１２に流体の出入口１
８が設けである。さらに上記両枠体１２．１３は抵抗測
定器１９を介してリード線２０．２１にて接続されてい
る。
、外側を網体１０にて被覆したゴムチューブ１１の両端
部が導電性を有する栓体１２゜１３にて閉じられており
、口金１４．１５にて固着されている。そして上記一方
の栓体１２が基台１に、他の栓体１３がロープ９に、そ
れぞれ絶縁体１６．１７を介して連結しである。また上
記両枠体１２．＋３の一方の栓体１２に流体の出入口１
８が設けである。さらに上記両枠体１２．１３は抵抗測
定器１９を介してリード線２０．２１にて接続されてい
る。
上記のように構成された両ゴム人工筋７，８の出入口１
８．１８はそれぞれ圧力制御弁２２゜２３を介して導電
性を有する作動液を圧送する液圧源２４に接続されてい
る。そしてこの内圧力制御弁２２．２３の電磁作用部２
２ ａ、＞ ３０は第１の比較器（オペアンプ）２５に
接続されている。また上記両ゴム人工筋７，８のそれぞ
れの抵抗測定器１９．１９は第２の比較器２６に接続さ
れている。そしてこの第１・第２の比較器２５．２６は
第３の比較器２７に接続してあり、この第３の比較器２
７は図示しない位置指令信号発生器に接続されている。
８．１８はそれぞれ圧力制御弁２２゜２３を介して導電
性を有する作動液を圧送する液圧源２４に接続されてい
る。そしてこの内圧力制御弁２２．２３の電磁作用部２
２ ａ、＞ ３０は第１の比較器（オペアンプ）２５に
接続されている。また上記両ゴム人工筋７，８のそれぞ
れの抵抗測定器１９．１９は第２の比較器２６に接続さ
れている。そしてこの第１・第２の比較器２５．２６は
第３の比較器２７に接続してあり、この第３の比較器２
７は図示しない位置指令信号発生器に接続されている。
上記構成において、ゴム人工筋７，８の長さは、このゴ
ム人工筋７，８の出入口１８よりの作動液の出入によっ
て変化される。す彦わち、作動液が流入することにより
ゴム人工筋７，８る。そしてその長さの変化によりそれ
ぞれの両側の栓体１２．１３間の抵抗値が変化し、この
値は抵抗測定器１９にて電圧Ｖ１． Ｖ２の変化として
検出される。
ム人工筋７，８の出入口１８よりの作動液の出入によっ
て変化される。す彦わち、作動液が流入することにより
ゴム人工筋７，８る。そしてその長さの変化によりそれ
ぞれの両側の栓体１２．１３間の抵抗値が変化し、この
値は抵抗測定器１９にて電圧Ｖ１． Ｖ２の変化として
検出される。
今図示してない位置指令信号発生器よりアーム４を回転
角（ト）θだけ回転するよう指令が発生されると、この
指令値が第３の比較器２７にてアーム４の現在姿勢と比
較される。今アーム４の回転角がゼロ（図において垂直
状態）であったとすると両ゴム人工筋７，８の長さが等
しいことにより、第２の比較器２６の偏差値はゼロであ
り、従って第３の比較器２７へのフィードバック値はゼ
ロとなり、第３の比較器２７より第１の比較器２５へ回
転角←）θの指令が伝えられる。第１の比較器２５では
この指令値が比較されて右側の圧力制御弁２３の電磁作
用部２３Ｑに（ト）信号が、また左側の圧力制御弁２２
の電磁作用部２２Ｑに（→信号がそれぞれ入力され、右
側のゴム人工筋８には圧力制御弁２３を弁して液圧源２
４より圧液が供給され、また左側のゴム人工筋７の圧液
は圧力制御弁２２を介してドレンされる。かくすること
により、右側のゴム人工筋８は短縮され、左側のゴム人
工筋７は伸長され、プーリ３は右方向←）に回転し、ア
ーム４は右方向へ回転される。
角（ト）θだけ回転するよう指令が発生されると、この
指令値が第３の比較器２７にてアーム４の現在姿勢と比
較される。今アーム４の回転角がゼロ（図において垂直
状態）であったとすると両ゴム人工筋７，８の長さが等
しいことにより、第２の比較器２６の偏差値はゼロであ
り、従って第３の比較器２７へのフィードバック値はゼ
ロとなり、第３の比較器２７より第１の比較器２５へ回
転角←）θの指令が伝えられる。第１の比較器２５では
この指令値が比較されて右側の圧力制御弁２３の電磁作
用部２３Ｑに（ト）信号が、また左側の圧力制御弁２２
の電磁作用部２２Ｑに（→信号がそれぞれ入力され、右
側のゴム人工筋８には圧力制御弁２３を弁して液圧源２
４より圧液が供給され、また左側のゴム人工筋７の圧液
は圧力制御弁２２を介してドレンされる。かくすること
により、右側のゴム人工筋８は短縮され、左側のゴム人
工筋７は伸長され、プーリ３は右方向←）に回転し、ア
ーム４は右方向へ回転される。
上記作用における両ゴム人工筋７，８の長さの変化は抵
抗測定器１９．１９の出力電圧ＶＩ ＋Ｖ２の変化によ
り検出され、このそれぞれの出力電圧Ｖ、 、 Ｖ２は
第２の比較器２６にて比較される。
抗測定器１９．１９の出力電圧ＶＩ ＋Ｖ２の変化によ
り検出され、このそれぞれの出力電圧Ｖ、 、 Ｖ２は
第２の比較器２６にて比較される。
その偏差値が第３の比較器２７にフィードバックされる
。
。
上記作用によりアーム４が所定の角度←）θまで回転し
たら、第３の比較器２７の偏差値がゼロになり、その結
果第１の比較器２５への出力信号がゼロになり、両正力
制御弁２２．２３は保持状態になり、両ゴム人工筋７，
８の長さは現状の状態に保持され、アーム４は上記回転
角（ト）θに保持される。
たら、第３の比較器２７の偏差値がゼロになり、その結
果第１の比較器２５への出力信号がゼロになり、両正力
制御弁２２．２３は保持状態になり、両ゴム人工筋７，
８の長さは現状の状態に保持され、アーム４は上記回転
角（ト）θに保持される。
上記作用において、ゴム人工筋７，８に作用する圧液の
温度が変化することにより抵抗測定値も変化する。
温度が変化することにより抵抗測定値も変化する。
すなわち、温度変化（外乱）することにより、△Ｖだけ
電圧変化する。このため各抵抗測定器１９．１９からノ
出力電圧ハＶ、 ＋ △Ｖ 、 Ｖ２＋△Ｖとなる。
電圧変化する。このため各抵抗測定器１９．１９からノ
出力電圧ハＶ、 ＋ △Ｖ 、 Ｖ２＋△Ｖとなる。
ところが、第２の比較器２６では両出力電圧を比較して
いるのであるから、比較値ｔは番＝（Ｖ１＋△ｖ）−Ｃ
Ｖ２＋△Ｖ） ＝Ｖ−Ｖ２ となり、上記外乱による電圧変化△Ｖは第２の比較器２
６にて相殺される。
いるのであるから、比較値ｔは番＝（Ｖ１＋△ｖ）−Ｃ
Ｖ２＋△Ｖ） ＝Ｖ−Ｖ２ となり、上記外乱による電圧変化△Ｖは第２の比較器２
６にて相殺される。
なお上記作用は両ゴム人工筋７，８に作用する圧液の温
度変化が同じであることが前提となるが、両ゴム人工筋
７，８は互いに伸縮作用を繰り返し行なうこと、及び同
一の液圧源２４に接続されていることにより、両ゴム人
工筋７゜８に作用する圧液の温度変化は概略同一である
。
度変化が同じであることが前提となるが、両ゴム人工筋
７，８は互いに伸縮作用を繰り返し行なうこと、及び同
一の液圧源２４に接続されていることにより、両ゴム人
工筋７゜８に作用する圧液の温度変化は概略同一である
。
発明の効果
本発明によれば、外部センサが不要になり、従って関節
部分がコンパクトに彦り、狭部での作業が容易にできる
ようになる。また伸縮アクチェータに作用する温度変化
による外乱を補償でき、位置センサの再現性を良好にす
ることができる。
部分がコンパクトに彦り、狭部での作業が容易にできる
ようになる。また伸縮アクチェータに作用する温度変化
による外乱を補償でき、位置センサの再現性を良好にす
ることができる。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は概略的な
構成説明図、第２図はゴム人工筋の断面図である。 ４はアーム、７，８はゴム人工筋、１９は抵抗測定器、
２２．２３は圧力制御弁。
構成説明図、第２図はゴム人工筋の断面図である。 ４はアーム、７，８はゴム人工筋、１９は抵抗測定器、
２２．２３は圧力制御弁。
Claims (1)
- ゴム人工筋７、８の伸縮作動によりアーム４等の作動部
材を作動するようにした関節装置において、２個のゴム
人工筋７、８を連結部材を介して直列に連結すると共に
、この連結部材に上記作動部材を連結し、また両ゴム人
工筋７、８の圧液作用部を圧力制御弁２２、２３を介し
て同一の圧液源２４に接続すると共に、この圧液に導電
性液を用い、また各ゴム人工筋７、８の両端に電極を設
け、この各電極間に抵抗測定器１９、１９を介装し、上
記圧力制御弁２２、２３への指令信号回路内に、上記両
抵抗測定器からの電圧信号の差をフイードバツクする比
較手段を設けたことを特徴とする関節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4673187A JPS63216691A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 関節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4673187A JPS63216691A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 関節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63216691A true JPS63216691A (ja) | 1988-09-08 |
| JPH0317632B2 JPH0317632B2 (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=12755477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4673187A Granted JPS63216691A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 関節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63216691A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02284887A (ja) * | 1989-04-26 | 1990-11-22 | Agency Of Ind Science & Technol | 多自由度関節の制御方法 |
| JPH0657582U (ja) * | 1993-01-06 | 1994-08-09 | 紀男 木下 | ロボット関節駆動装置 |
| JP2009257573A (ja) * | 2008-04-17 | 2009-11-05 | Nara Institute Of Science & Technology | 直動伸縮アクチュエータ |
| JP2014061327A (ja) * | 2013-09-07 | 2014-04-10 | Tokyo Institute Of Technology | 力覚提示機能を有する操縦システム |
| WO2020213583A1 (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-22 | 株式会社ブリヂストン | 流体圧アクチュエータ及び検出ユニット |
| WO2021256044A1 (ja) * | 2020-06-18 | 2021-12-23 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ロボット装置 |
-
1987
- 1987-03-03 JP JP4673187A patent/JPS63216691A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02284887A (ja) * | 1989-04-26 | 1990-11-22 | Agency Of Ind Science & Technol | 多自由度関節の制御方法 |
| JPH0657582U (ja) * | 1993-01-06 | 1994-08-09 | 紀男 木下 | ロボット関節駆動装置 |
| JP2009257573A (ja) * | 2008-04-17 | 2009-11-05 | Nara Institute Of Science & Technology | 直動伸縮アクチュエータ |
| JP2014061327A (ja) * | 2013-09-07 | 2014-04-10 | Tokyo Institute Of Technology | 力覚提示機能を有する操縦システム |
| WO2020213583A1 (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-22 | 株式会社ブリヂストン | 流体圧アクチュエータ及び検出ユニット |
| JP2020176664A (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-29 | 株式会社ブリヂストン | 流体圧アクチュエータ及び検出ユニット |
| CN113692494A (zh) * | 2019-04-16 | 2021-11-23 | 株式会社普利司通 | 流体压驱动器和检测单元 |
| WO2021256044A1 (ja) * | 2020-06-18 | 2021-12-23 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ロボット装置 |
| JPWO2021256044A1 (ja) * | 2020-06-18 | 2021-12-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0317632B2 (ja) | 1991-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |